Автоматическое устройство для контроля кислородного режима жидких и газовых сред

48 ООО 7 Санта Саветскик Социалистических Республик1) Дополнительное к авт. свид-ву2) Заявлено 08,06.73 (21) 1928347/23-2с присоединением заявки Ме23) Приоритет л, 6 01 п 27/5 Гасударственный камите Совета Министров СССР Опубликовано 05.08.75, Бюллет 53) УДК 66,012.1(088 Ме 2 делам нзабретенни и открытий та опубликования описания 28,11.7 Авторыизобретени Б. Беляков, Т. ьмина и А, И, Куликов) Заявитель енное объединение Агроприбор чно-произв(54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРО КИСЛОРОДНОГО РЕЖИМА ЖИДКИХ И ГАЗОВЫХ СР Изобретение относится к автоматическимустройствам для контроля кислородного режима жидких и газовых сред и может бытьиспользовано в различных областях науки ипроизводства, в частности, в химической,нефтехимической, нефтеперераоатывающей,угольной, рудодобывающей, пищевой, микробиологической и ферментационной отрасляхпромышленности, а также - в медицине, биофизике и физиологии,Известно автоматическое устройство дляконтроля кислородного режима жидких и газовых сред, содержащее полярографическийдатчик и терморезистор, соединенные с измерительным блоком, причем полярографический датчик включает в себя индикаторный и вспомогательный электроды, погруженные в электролит и закрытые полимерноймембраной. В известном устройстве усложнено выполнение регламентных работ вследствие раздельного конструктивного выполнения индикаторного и вспомогательного электродов, затруднено регулирование степени натяжения полимерной мембраны из-за большого числа промежуточных конструктивныхдеталей.Цель изобретения - повышение точностиизмерения и надежности работы предлагаемого устройства.Для этого в предлагаемом устройстве вспомогательныи электрод связан с индикаторным электродом, вмонтированным в торцовую часть наконечника блока электродов, через источник регулируемого напряжения поляризации и усилитель постоянного тока, а индикаторный и вспомогательный электроды выполнены в виде единого блока электродов с регулируемым размещением в корпусе полярографического датчика, причем блок электродов снабжен гайкой регулирования его положения и степени натяжения полимерной мембраны,На фиг, 1 изображена принципиальная блок-схема предлагаемого автоматич ского устройства; на фиг. 2 - полярографический датчик.Устройство содержит полярографический датчик 1 и терморезистор 2, соединенные с измерительным блоком 3, выключающим в себя взаимосвязанные источник 4 регулируемого напряжения поляризации, усилитель 5 постоянного тока, усилитель 6 мощности, органы управления 7, мостовую схему 8, компенсатор 9 остаточного тока, батарею 10, показывающий прибор 11 контактного типа, генератор 12 импульсов, сигнальную лампу 13 и громкоговоритель 14 (фиг, 1). Вспомогательный проволочный электрод 15 связан с индикаторным дисковым электродом 16, вмонтированным в торцовую часть наконеч5 10 15 20 25 30 35 40 45, 50 55 ника 17 блока электродов 18, через источник 4 регулируемого напряжения поляризации и усилитель 5 постоянного тока, выполненный на интегральных микромодульных элементах (фиг. 1, 2). Индикаторный электрод 16 и вспомогательный электрод 15 выполнены в виде единого блока электродов 18 с регулируемым размещением в корпусе 19 полярографического датчика 1, причем блок электродов 18 снабжен гайкой 20 регулирования его положения и степени натяжения полимерной мембраны 21, Крепление полимерной мембраны 21 производится с помощью шайбы 22, прокладки 23 и гайки 24, Вспомогательныи электрод 15, располагаемый на поверхности катушки 25 блока электродов 18, размещается в средней части электролитной камеры 26. Токоотводы 27 индикаторного электрода 16 и вспомогательного электрода 15 связаны с соединительным кабелем 28, ввод которого в корпус 19 обеспечивается ручкой 29. Кабель 28 снабжен штепсельным разъемом 30,Устройство работает следующим образом.При контактировании полярографического датчика 1 с анализируемой средой в его выходной цепи возникает выходной сигнал (предельный диффузионный ток), величина которого прямо пропорциональна парциальному давлению кислорода в анализируемой среде (фиг. 1). При этом молекулы кислорода. диффундируют через полимерную мембрану 21 к индикаторному электроду 16, на котором происходит их электровосстановление (фиг, 2). Электролит в камере 26 служит для электрической связи индикаторного электрода 16 с вспомогательным электродом 15. Потенциал электрода 16 обеспечивается с помощью источника 4 напряжения поляризации и регулируется в области предельного диффузионного тока электровосстановления кислорода (фиг. 1, 2).Полимерная мембрана 21 проницаема практически только для кислорода, что обеспечивает селективность измерения его парциального давления и возможность оценки кислородного режима анализируемой среды в целом.Выходной сигнал полярографического датчика 1 преобразуется и усиливается усилителями 5 и 6 и через органы управления 7 поступает к показывающему прибору 11, которым регистрируется изменение величины контролируемого параметра по шкале, отградуированной в мм рт, ст, При достижении этой величиной максимально или минимально допустимого значения в приборе 11 происходит переключение соответствующих контактов и включение генератора импульсов 12, сигнальной лампы 13 и громкоговорителя 14, образующих свето-звуковой сигпализатор.Для компенсации изменения выходното сигнала полярографического датчика 1 от изменения температуры анализируемой среды предварительно производят измерение температуры посредством терморезистора 2. При изменении сопротивления терморезистора 2 в зависимости от изменения температуры в диагонали мостовой схемы 8 происходит разбаланс, напряжение которого фиксируется микроамперметром 11, имеющим также шкалу, отградуированную в С. Далее с помощью органов управления 7 приводят показания прибора 11 к номинальному значению парциального давления кислорода, соответствующему температуре анализируемой среды.Остаточный ток, возникающий в полярографическом датчике 1, компенсируется при помощи компенсатора 9.Регулирование положения блока электродов 18 и степени натяжения полимерной мембраны 21 производится с помощью гайки 20.Питание измерительной схемы устройства обеспечивается посредством батареи 10. Предмет изобретения1, Автоматическое устройство для контроля кислородного режима жидких и газовых сред, содержащее полярографический датчик и терморезистор, соединенные с измерительным блоком, причем пол ярографический датчик включает в себя индикаторный и вспомогательный электроды, погруженные в электролит и закрытые полимерной мембраной, отличающееся тем, что, с целью повышепия точности измерения и надежности работы устройства, вспомогательный электрод связан с индикаторным электродом, вмонтированным в торцовую часть наконечника блока электродов, через источник регулируемого напряжения поляризации и усилитель постоянного тока,2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что индикаторный и вспомогательный электроды выполнены в виде единого блока электродов с регулируемым размещением в корпусе полярографическото датчика.3. Устройство по п, 2, отличающееся тем, что блок электродов снабжен гайкой регулирования его положения и степени натяжения полимерной мембраны.%80007 г ставитель Г. Кузьмина Реда кто угова Подпис Тираж 902Совета Министровоткрытий д ова, 2 аказ 3173/6ЦНИИПИ хред Т. Курилк Изд.сударствен по дела Москва, Ж